начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта

 

---

Том 07/N 2/2005

ВСЕ О ВОЗБУДИТЕЛЯХ ИНФЕКЦИИ ДЛЯ КЛИНИЦИСТОВ И МИКРОБИОЛОГОВ

---

Значение энтеробактерий в инфекционной патологии человека

---

С.Д.Митрохин

Городская клиническая онкологическая больница №62, Москва

---

Введение
   История изучения энтеробактерий насчитывает уже 195 лет (со времени выделения Serratia marcescens Бартоломео Бизио с кукурузной каши-поленты). Основанием для выделения семейства Enterobacteriaceae послужили фундаментальные исследования Коха, Пастера, Ру, И.Мечникова и других, открывших "золотую эру" бактериологии [1].   

Общая характеристика
   Семейство объединяет небольшие подвижные или неподвижные споронеобразующие палочки. Некоторые бактерии имеют капсулы, особенно при первичном выделении из клинических образцов. Аэробы или факультативные анаэробы; большинство растет на простых питательных средах с мясным экстрактом, некоторые имеют специфические потребности при росте. На большинстве плотных сред образуют круглые выпуклые и блестящие (иногда слизистые) S-колонии. Также могут формировать плоские, неровные и зернистые R-колонии (часто их формирование обусловлено потерей капсулы). Высокоподвижные виды дают "феномен роения" на плотной среде. Большинство энтеробактерий не пигментировано, хотя отдельные штаммы и виды могут продуцировать красный, розовый, желтый или голубой пигмент.   

Метаболизм
   Энтеробактерии характеризуются дыхательным и бродильным метаболизмом. Разлагают глюкозу, другие углеводы и спирты с образованием кислоты и газа, но существуют и газонеобразующие виды. Каталазаположительны (исключая один серотип рода Shigella), оксидазаотрицательны. Восстанавливают нитраты до нитритов (исключая некоторых представителей родов Enterobacter, Erwinia, Klebsiella и Yersinia), не нуждаются для роста в присутствии NaCl.
   Семейство включает более 20 родов, объединяющих более 100 видов бактерий, обитающих на растениях, в почве, входящих в состав микробных ассоциаций кишечника животных и человека [2].   

Патогенез поражений
   За последние 20–30 лет существенно возросла роль энтеробактерий в патологии человека – все чаще оппортунистические инфекции у пациентов с иммунодефицитами вызываются представителями этого семейства. При различных состояниях, сопровождающихся ослаблением резистентности макроорганизма, энтеробактерии, способные проникать в ткани и тканевые жидкости, могут составлять до 80% клинических изолятов всех грамотрицательных бактерий и вызывать до 50% всех случаев бактериемий, до 70% гастроэнтеритов и более 70% инфекций мочевыводящих путей [3].
   Патогенез большинства подобных поражений обусловливает эндотоксин, являющийся сложным липополисахаридом и высвобождающийся при гибели бактерий. Липополисахариды энтеробактерий состоят из трех фрагментов (табл. 1).
   Патофизиологическое действие всех эндотоксинов одинаково и не зависит от их происхождения. Попадание эндотоксина в организм животных или человека приводит к развитию явлений, связанных с захватом эндотоксина ретикулоэндотелиальными и эндотелиальными клетками макроорганизма с последующей деградацией или нейтрализацией токсина.
   В клинических и экспериментальных условиях отмечены следующие наиболее выраженные изменения.
   Лихорадка. Повышение температуры тела обычно наблюдают через 30–60 мин – время, необходимое для освобождения эндогенного пирогена после попадания эндотоксина в кровь; при повторных проникновениях развивается толерантность (частично вследствие блокады ретикулоэндотелиальной системы, а частично в результате появления IgM-антител к липополисахариду) со снижением выраженности и продолжительности подъема температуры тела.
   Гипотензия. Небольшие дозы эндотоксина вызывают снижение артериального давления у большинства пациентов в течение 30 мин. Большие дозы могут обусловить выраженную артериальную гипотензию и сосудистый коллапс с летальным исходом.
   Диссиминированное внутрисосудистое свертывание (ДВС). ДВС-синдром является частым осложнением бактериемий, вызванных грамотрицательными бактериями, но может наблюдаться и при других инфекциях. Эндотоксин активирует фактор XII (фактор Хагемана) – первую ступень свертывающейся системы крови – и таким образом "запускает" "коагулирующий каскад", который завершается превращением фибриногена в фибрин. В то же время эндотоксин может активировать превращение плазминогена в плазмин (протеолитический фермент), который воздействует на фибрин и приводит к появлению продуктов его расщепления. После попадания эндотоксина в кровь происходит приклеивание тромбоцитов к эндотелию сосудов и закупорка мелких кровеносных сосудов. Это в свою очередь приводит к развитию ишемического и геморрагического некроза в различных органах. Повторное проникновение эндотоксина в кровоток может вызвать феномен Шварцмана, способный приводить к истощению факторов свертывания и сильным кровотечениям. Это, по-видимому, особая модель ДВС-синдрома, обусловленная эндотоксином.
   Нарушение кровоснабжения органов и ацидоз. В результате сосудистых реакций, гипотонии и шока нарушается снабжение кислородом и нормальное функционирование жизненно важных органов (почки, печень, сердце, легкие и головной мозг). Это в свою очередь может усиливать сосудистые расстройства. Слабая перфузия тканей приводит также к накоплению в них органических кислот и развитию метаболического ацидоза.
   Лейкопения. Бактериемия, вызванная грамотрицательными микроорганизмами, нередко сопровождается ранним развитием лейкопении. Введение эндотоксинов также вызывает раннюю лейкопению. В обоих случаях позже развивается вторичный лейкоцитоз. Ранняя лейкопения совпадает по времени с повышением температуры, возникающим в результате выделения эндогенного пирогена из лейкоцитов и других клеток. Эндотоксин усиливает гликолиз в клетках различных типов и приводит к гипогликемии.
   Активация С3 и системы комплемента. Эндотоксины входят в число многих других веществ, которые могут активировать "альтернативный путь" системы комплемента. Эндотоксины могут активировать С3 в отсутствие предшествующей активации С1, 4, 2, ускоряя различные регулируемые комплементом реакции (анафилатоксины, хемотаксис, повреждение мембран и др.) и приводя к снижению уровня компонентов комплемента в сыворотке (С3, 5–9).
   Помимо эндотоксина в патогенезе поражений участвуют [1]:
   • факторы инвазивности – жгутики, энтеробактины (различные сидероформные системы, связывающие ионы Fe2+), интегрины и т.д.;
   • факторы адгезии – поверхностные белки, ассоциированные с микроворсинками, агглютинины различной природы и др.;
   • факторы выживания бактерий в цитоплазме фагоцитов и сыворотке крови;
   • гемагглютинины;
   • ферменты;
   • разнообразные термостабильные и термолабильные энтеротоксины.

Колиформные бактерии
   Колиформные бактерии представляют большую и гетерогенную группу грамотрицательных палочек, в определенной степени сходных с E. сoli. Многообразие входящих в эту группу микроорганизмов, вариабельные результаты биохимических реакций и изменяющиеся экологические отношения привели к чрезвычайной путанице в названиях. Кроме кишечной палочки к колиформным бактериям относят следующие группы микроорганизмов.
   Группа Klebsiella – Enterobacter – Serratia (KES). Типичная Klebsiella pneumoniae, ранее известная как возбудитель заболеваний дыхательной системы, в настоящее время часто является причиной внутрибольничных инфекций, протекающих с поражением дыхательных и мочевыводящих путей. Для Klebsiella pneumoniae характерными являются образование слизистых колоний, широкие полисахаридные капсулы и отсутствие подвижности. Enterobacter aerogenes нередко обладает подвижностью, образует менее слизистые колонии, имеет небольшую капсулу и может обнаруживаться как во внешней среде, так и в кишечнике человека (см. табл. 1). Serratia marcescens – мелкие палочки, широко распространенные во внешней среде, которые могут образовывать в культурах интенсивный красный пигмент. Непигментированные варианты этих бактерий вызывают госпитальный сепсис. Они обычно очень медленно ферментируют лактозу.
   Группа Arizona – Edwardsiella – Citrobacter. Эти микробы ферментируют лактозу очень медленно или вообще не ферментируют. Они сходны с сальмонеллами по биохимическим свойствам, иногда и по патогенности для человека, так как вызывают гастроэнтериты и сепсис.
   Группа Providencia. Эти бактерии в биохимическом отношении сходны с протеями, дезаминируют аминокислоты (например, лизин) и обнаруживаются во внешней среде или при инфекциях мочевыводящих путей, сепсисе и других госпитальных инфекциях [3].
   Клинические проявления. Колиформные бактерии составляют значительную часть нормальной аэробной флоры кишечника, где они обычно не вызывают заболевания, а напротив, могут участвовать в обеспечении его нормального функционирования. Эти микроорганизмы становятся патогенными только в тех случаях, когда они проникают в ткани вне пищеварительного тракта, особенно в мочевыводящие и желчные пути, легкие, брюшину или мозговые оболочки, где они вызывают воспалительный процесс. У пациентов с иммунодефицитами колиформные бактерии могут проникать в кровяное русло и вызывать развитие сепсиса. В неонатальном периоде высокая частота сепсиса, вызванного колиформными бактериями, связана, по-видимому, с отсутствием бактерицидных IgM-антител, которые не могут проникать через плаценту. Кишечная палочка, особенно серотипы О1, О2, О6, О7, О11, О15 и О75, очень часто являются возбудителями инфекций мочевого тракта. Кишечные палочки также могут вызывать диарейные заболевания.
   Бактерии родов Arizona – Edwardsiella – Citrobacter, как уже говорилось, сходны с сальмонеллами и могут вызывать энтериты и сепсис.
   Citrobacter spp. и Serratia spp. являются частой причиной вторичных инфекций у госпитализированных больных. Серрации (обычно непигментированные) могут вызывать пневмонию, бактериемию и эндокардит, в особенности у больных, принимающих наркотики по медицинским показаниям. K. pneumoniae обнаруживается в дыхательной системе и в фекалиях у 5% клинически здоровых лиц; эта бактерия является возбудителем небольшой части (около 3%) бактериальных пневмоний. K. pneumoniae вызывает обширные геморрагические и некротические поражения легких, которые при отсутствии лечения становятся причиной очень высокой летальности (40–90%). Иногда они вызывают у детей инфекции мочевыводящих путей и энтериты, а у ослабленных больных – бактериемию с очаговыми поражениями. Другие колиформные бактерии также могут вызывать пневмонии. K. ozaenae связывают с воспалительными заболеваниями верхних дыхательных путей: она была выделена со слизистых оболочек носа при озене [3].   

Протеи
   Бактерии рода Proteus являются грамотрицательными подвижными факультативно-анаэробными палочками. Большинство видов протеев обитает в воде открытых водоемов, почве и сточных водах. P. mirabilis и P. vulgaris нередко обнаруживают в нормальной фекальной флоре кишечника. Протеи не ферментируют лактозу. Они продуцируют уреазу, что приводит к быстрому расщеплению мочевины с образованием аммиака. Протеи имеют тенденцию к "роению" и быстро распространяются по поверхности плотной питательной среды. Добавление к питательной среде фенилэтилового спирта или 0,1% хлоргидрата угнетает "роение". Протеи плохо растут в кислой среде.
   Протеи, как и колиформные бактерии, вызывают заболевание у людей только в тех случаях, когда они выходят за пределы своей экологической ниши (пищеварительный тракт). Их нередко обнаруживают при хронических инфекциях мочевыводящих путей, а также при бактериемиях, пневмониях и очаговых поражениях у ослабленных больных или у больных, получающих медикаментозную терапию внутривенно [3].   

Сальмонеллы
   Сальмонеллы являются грамотрицательными подвижными аэробными палочками, которые, как правило, не ферментируют лактозу и патогенны для людей и животных при пероральном введении. Они хорошо растут на обычных питательных средах, образуя кислоту (и обычно газ) из глюкозы, мальтозы, маннита и декстрина. Сальмонеллы резистентны к замораживанию в воде и некоторым химическим веществам, например к бриллиантовому зеленому, тетратионату натрия и дезоксихалату натрия, которые угнетают рост колиформных бактерий, поэтому могут быть использованы при выделении сальмонелл из фекалий.
   Номенклатура сальмонелл к настоящему времени претерпела значительные изменения. Основное значение в патологии человека имеют серотипы сальмонелл подвида I вида S. enterica.
   Идентификацию сальмонелл производят на основании биохимических реакций и антигенной структуры. Штаммы одного серотипа можно идентифицировать с помощью лизиса специфическим бактериофагом. Такое "фаготипирование" помогает проводить эпидемиологический анализ выделенных штаммов.
   При всех формах сальмонеллезной инфекции бактерии проникают в организм человека через рот и могут вызывать клинические или субклинические формы заболевания. Сальмонеллы вызывают три основных типа заболеваний, однако часто встречаются и смешанные формы инфекции.
   "Кишечные лихорадки": брюшной тиф (серотип Typhi), паратифы (серотип Paratyphi A и B) и энтерит (серотип Enteritidis). Бактерии, попавшие в организм человека с загрязненной пищей или водой, проникают в тонкую кишку, откуда они могут распространяться в брыжеечные лимфатические узлы. Затем бактерии проникают через грудной проток в кровяное русло и диссеминируют во многие внутренние органы, включая кишечник, где размножаются в лимфоидной ткани и экскретируются из организма с фекалиями. Инфицирующая доза для людей составляет обычно более 100 000 микроорганизмов. Исключительно характерными изменениями являются гиперплазмия и некроз лимфоидной ткани (например, пейеровых бляшек), гепатит, очаговый некроз в печени и воспалительные поражения желчного пузыря, а иногда и других органов и тканей (например, легких, костей).
   Бактериемии. Примером может являться бактериемия, вызываемая серотипом Choleraesius. Вскоре после перорального проникновения бактерия попадает в кровяное русло, хотя поражения кишечника могут и отсутствовать. Оттуда микробы диссеминируют и имеют тенденцию вызывать очаговые гнойные процессы: абсцессы, менингиты, остеомиелит, пневмонию и эндокардит, особенно у ослабленных больных.
   Гастроэнтерит. Примером является заболевание, вызываемое серотипом Typhimurium. Симптомы заболевания появляются уже через 1–3 дня инкубации; это заставляет предположить, что заглатывание большого количества бактерий приводит к резкому раздражению слизистых оболочек, однако инвазии кровяного русла и диссеминации инфекции в другие органы, как правило, не происходит [3, 4].   

Шигеллы
   Шигеллы – это неподвижные грамотрицательные аэробные палочки, которые, за несколькими исключениями, не ферментируют лактозу, но ферментируют другие углеводы с образованием только кислоты. Многие виды имеют общие антигены друг с другом и с другими энтеробактериями. Местом естественного обитания шигелл является кишечник людей и других приматов, у которых многие виды шигелл вызывают бактериальную дизентерию.
   Шигеллезные инфекции почти всегда локализуются в желудочно-кишечном тракте, в кровь шигеллы попадают редко. Характерной особенностью патологического процесса является инвазия эпителия слизистой оболочки; микроабсцессы в стенке толстой кишки и терминального отдела подвздошной кишки приводят к некрозу слизистой оболочки, поверхностному изъязвлению, кровотечениям и образованию "псевдомембраны" на изъязвленных участках. Эта мембрана состоит из фибрина, лейкоцитов, клеточного детрита, некротизировавшейся слизистой оболочки и бактерий. По мере стихания процесса язвы заполняются грануляционной тканью, а затем образуется рубцовая ткань [3].
   Микробиологическая диагностика заболеваний, вызываемых энтеробактериями, приведена нами ранее [5].   

Лечение
   Резистентность энтеробактерий к b-лактамным антибиотикам определяется в том числе и способностью этих микробов продуцировать ферменты b-лактамазы, гидролизирующие данные антибиотики.
   В табл. 2 дана характеристика b-лактамаз грамотрицательных бактерий.
   Среди энтеробактерий выделяют следующие группы микроорганизмов, различающиеся природной чувствительностью к b-лактамным антибиотикам [4].
   E. coli, Shigella spp., Salmonella spp., P. mirabilis – группа 1;
   Klebsiella spp., P. vulgaris, Citrobacter diversus – группа 2;
   Enterobacter spp., Citrobacter freundii, Serratia spp., Morganella morganii, Providencia spp. – группа 3.
   В табл. 3 показана природная активность b-лактамов в отношении энтеробактерий.
   Как следует из табл. 3, природной чувствительностью к цефалоспоринам I поколения обладают лишь шигеллы, сальмонеллы, кишечные палочки и P. mirabilis. Цефалоспорины II поколения обладают более широким спектром и активны также в отношении клебсиелл. Цефалоспорины III поколения активны практически против всех энтеробактерий. При инфекциях, вызванных госпитальными штаммами энтеробактерий, продуцирующих b-лактамазы расширенного спектра, все цефалоспорины II и III поколений клинически малоэффективны. Эти штаммы, как правило, сохраняют чувствительность к защищенным b-лактамам (пиперациллин/тазобактам, цефоперазон/сульбактам), цефалоспоринам IV поколения и практически всегда к карбапенемам.
   Альтернативой b-лактамам при инфекциях, вызванных энтеробактериями, являются фторхинолоны.
   Аминогликозиды, как правило, используются в комбинациях с b-лактамами или фторхинолонами.   

/media/infektion/05_02/69.shtml :: Sunday, 30-Oct-2005 20:14:36 MSK

© Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster